高中物理易错题分析集锦——4动量
高中物理考点:动量定理的理解及应用
2.[用动量定理求变力冲量]一个质量为m=100 g的
小球从h=0.8 m的高处自由下落,落到一个厚软垫上
,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t=0.2 s
,规定竖直向下的方向为正,则在这段时间内,软垫
对小球的冲量为(取g=10 m/s2)( )
A.0.6 N·s
B.0.4 N·s
C.-0.6 N·s D.-0.4 N·s
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考点强化: 动量定理的理解及应用
1.考点精讲
2.典例剖析
3.规律方法
4.备选训练 5.高考模拟演练
基础课
1.考点精讲
1.对动量定理的理解 (1)动量定理的表达式Ft=p′-p是矢量式,右边是物体受到的所有外 力的总冲量,而不是某一个力的冲量。其中F是所有外力的合力,它 可以是恒力,也可以是变力,如果合外力是变力,则F是合外力在时 间t内的平均值。 (2)动量定理的表达式Ft=p′-p说明了两边的因果关系,即合外力的 冲量是动量变化的原因。 (3)动量定理说明的是合外力的冲量I合和动量变化量Δp的关系,合外 力的冲量由动量的变化量反映出来,I合与Δp不仅大小相等,方向也 相同。 (4)动量定理具有普适性,动量定理不仅适用于恒力作用,也适用于 变力作用。
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3.[用动量定理求动量变化] 如图 4 所示,跳水运动员(图中 用 一小 圆圈表 示 ), 从某 一峭壁 上水 平跳出,跳入湖水 中,已知运动员的 质量 m=60 kg,初速度 v0=10 m/s。
若经过 1 s 时,速度大小为 v=10 2 m/s,则在此过程中, 运动员动量的变化量为(g=10 m/s2,不计空气阻力)( )
力就越小。 (2)F一定,此时力的作用时间越长,Δp就越大;力的作用
高中物理动量典型例题与易错点详解
高中物理动量典型例题与易错点详解(总22页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除动量考点例析一、夯实基础知识1、深刻理解动量的概念(1)定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p =mv(2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。
(3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。
(4)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。
题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。
(5)动量的变化:0p p p t -=∆.由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。
A 、若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。
B 、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。
(6)动量与动能的关系:k mE P 2=,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不一定改变,但动能改变动量是一定要变的。
2、深刻理解冲量的概念(1)定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I =Ft(2)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。
(3)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。
如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。
如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t 内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。
对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。
(4)高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。
对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。
(5)要注意的是:冲量和功不同。
恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。
特别是力作用在静止的物体上也有冲量。
3、深刻理解动量定理(1).动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
高中物理易错题精选(含答案有解析分章节)
⾼中物理易错题精选(含答案有解析分章节)⾼考物理易错题精选讲解1:质点的运动错题集⼀、主要内容本章内容包括位移、路程、时间、时刻、平均速度、即时速度、线速度、⾓速度、加速度等基本概念,以及匀变速直线运动的规律、平抛运动的规律及圆周运动的规律。
在学习中要注意准确理解位移、速度、加速度等基本概念,特别应该理解位移与距离(路程)、速度与速率、时间与时刻、加速度与速度及速度变化量的不同。
⼆、基本⽅法本章中所涉及到的基本⽅法有:利⽤运动合成与分解的⽅法研究平抛运动的问题,这是将复杂的问题利⽤分解的⽅法将其划分为若⼲个简单问题的基本⽅法;利⽤物理量间的函数关系图像研究物体的运动规律的⽅法,这也是形象、直观的研究物理问题的⼀种基本⽅法。
这些具体⽅法中所包含的思想,在整个物理学研究问题中都是经常⽤到的。
因此,在学习过程中要特别加以体会。
三、错解分析在本章知识应⽤的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对要领理解不深刻,如加速度的⼤⼩与速度⼤⼩、速度变化量的⼤⼩,加速度的⽅向与速度的⽅向之间常混淆不清;对位移、速度、加速度这些⽮量运算过程中正、负号的使⽤出现混乱:在未对物体运动(特别是物体做减速运动)过程进⾏准确分析的情况下,盲⽬地套公式进⾏运算等。
例1 汽车以10 m/s 的速度⾏使5分钟后突然刹车。
如刹车过程是做匀变速运动,加速度⼤⼩为5m/s 2 ,则刹车后3秒钟内汽车所⾛的距离是多少?【错解】因为汽车刹车过程做匀减速直线运动,初速v 0=10m/s 加速度a=5m/s 2,据S=2021at t v -,则位移S=9521310??-?=7.5(m )。
【错解原因】出现以上错误有两个原因。
⼀是对刹车的物理过程不清楚。
当速度减为零时,车与地⾯⽆相对运动,滑动摩擦⼒变为零。
⼆是对位移公式的物理意义理解不深刻。
位移S 对应时间t ,这段时间内a 必须存在,⽽当a 不存在时,求出的位移则⽆意义。
由于第⼀点的不理解以致认为a 永远地存在;由于第⼆点的不理解以致有思考a 什么时候不存在。
高中物理必修一第四章运动和力的关系重点易错题(带答案)
高中物理必修一第四章运动和力的关系重点易错题单选题1、如图所示,物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接,物块3、4间用竖直轻质弹簧相连,物块1、3的质量为m,物块2、4的质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4。
重力加速度为g,则有()A.a1=a2=a3=a4=0B.a1=a2=a3=a4=gC.a1=a2=g,a3=0,a4=m+MMgD.a1=g,a2=m+MM g,a3=0,a4=m+MMg答案:C在抽出木板的瞬间,由于物块1、2间用竖直刚性轻质杆连接,以物块1、2与刚性轻杆为整体,根据牛顿第二定律可得a=(m+M)gm+M=g则有a1=a2=g由于物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg,因此物块3满足a3=mg−F弹m=0由牛顿第二定律得物块4的加速度为a4=F弹+MgM=m+MMg2、如图所示,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接,A、B、C三球的质量均为m。
倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是()A.A球受力情况改变,加速度为0B.C球的加速度沿斜面向下,大小为gC.A、B之间杆的拉力大小为3mgsinθD.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为12gsinθ答案:DA.细线被烧断的瞬间,以A、B整体为研究对象,弹簧的弹力不变,细线的拉力突变为0,合力不为0,加速度不为0,A错误;B.对球C,由牛顿第二定律得mgsinθ=ma解得a=gsinθ方向沿斜面向下,B错误;D.以A、B、C组成的系统为研究对象,烧断细线前,A、B、C静止,处于平衡状态,合力为0,弹簧的弹力F=3mgsinθ烧断细线的瞬间,由于弹簧的弹力不能突变,以A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律得3mgsinθ−2mgsinθ=2ma则A、B的加速度a=12gsinθC.B的加速度为a=12gsinθ以B为研究对象,由牛顿第二定律得F T−mgsinθ=ma 解得F T=32mgsinθC错误。
[荐]高中物理:动量守恒定律-必考知识点+例题详解
【下载后获高清完整版-独家】高中物理:动量守恒定律-必考知识点+例题详解1. 动量,表征运动物体的作用效果或者保持运动的趋势,是一个状态量,表示物体的一个运动状态。
动量是矢量,即有方向。
2.冲量,力在时间上的累积,是一个过程量。
容易发现,动量与冲量的单位是一样的。
它们之间有什么关系吗?3.动量定理,冲量等于动量的改变量,即冲量引起动量的变化。
,动量定理的实质是牛顿第二定律推论:动量的变化率等于物体所受的合外力。
4.动量守恒定律⑴明确内力和外力的概念,单个物体与系统的含义;⑵如果一个系统所受合外力为零,则系统的总动量保持不变实质:把系统或者各个物体看做一个整体,合外力为零时,系统整体或者系统质心保持静止或匀速直线运动。
考察各组成部分的运动时,动量守恒就是牛顿第三定律的推广,作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用时间一样,所以冲量大小相等、方向相反,代数和为零,动量守恒。
⑶合外力不为零,但内力远大于外力时,也可认为近似守恒,如碰撞、爆炸等;⑷合外力不为零,但在某一方向上满足守恒条件,定律在该方向上也同样适用。
5.碰撞⑴碰撞的特点①相互作用的时间很短;②内力远大于外力,可认为系统动量守恒;③碰撞后系统的总动能不会增加;⑤碰撞后不能穿透对方。
⑵弹性碰撞:碰撞前后机械能守恒;两个物体碰撞前的速度分别为、,碰撞后的速度分别为、,根据系统的动量守恒和机械能守恒,可得当=0时,上式简化为:①时,两速度均为正;时,两物体交换速度(≠0时也成立);时,两速度前负后正;②极端情况下,时,,;时,,;但要注意,此时被动球的动量不等于0,而是最大值(想一想为什么?)⑶非弹性碰撞:机械能不守恒的碰撞,因为碰撞产生的形变并不能完全恢复,所以造成动能损失。
完全非弹性碰撞:碰撞后两物体合二为一,具有共同的速度,此时动能损失最大。
[例1]静止在水平面上的物体受到水平拉力作用,经时间撤去,物体至停止共滑行位移,再换用水平拉力作用,经时间撤去,物体停止时也滑行了位移,已知,、对物体的冲量为、,对物体做功为、,则下列关系正确的是()A.,B.,C.,D.,解析:考察动能变化:由动能定理,合外力做功等于动能的改变量,摩擦力做的负功在两种情况下是一样的,所以拉力做的正功也是一样的,即;再考察冲量变化:我们知道,由动量定理、是两种情况下的总的运动时间。
高中物理动量定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析
解得: t 2 2gh . 3 g
点睛:本题综合考查动量守恒定律、机械能守恒定律及动量定理,要注意正确分析物理过 程,选择合适的物理规律求解,要明确碰撞的基本规律是系统的动量守恒.
12.飞机场有一架战斗机,质量 m 5103 Kg,发动机的额定功率 P 900 kW.在战备状
态下,一开始启动,发动机就处于额定功率状态,在跑道上经过时间 t=15s 运动,速度恰
【答案】(1)6.0m/s2(2)18J(3)20N·s,方向竖直向下。 【解析】
【详解】
(1)设物体运动的加速度为 a,物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力为:
根据牛顿第二定律有:
F=mgsinθ
解得:
F=ma;
a=6.0m/s2 (2)物体沿斜面上滑到最高点时,克服重力做功达到最大值,设最大值为 vm;对于物体 沿斜面上滑过程,根据动能定理有:
W
0
1 2
mvm2
解得
W=18J; (3)物体沿斜面上滑和下滑的总时间为:
重力的冲量:
t 2v0 2 6 2s a6
方向竖直向下。
IG mgt 20N s
5.如图所示,质量为 m=0.5kg 的木块,以 v0=3.0m/s 的速度滑上原来静止在光滑水平面上 的足够长的平板车,平板车的质量 M=2.0kg。若木块和平板车表面间的动摩擦因数 μ=0.3,重力加速度 g=10m/s2,求:
②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:
(m0 m1)v1 (m0 m1)v2 m2v ;
设小车长为
L,由能量守恒有:
m2 gL
1 2
(m0
m1 )v12
1 2
(m0
m1 )v22
1 2
2020年高考物理二轮专题复习四:力学中的动量和能量问题(解析附后)
2.某电影里两名枪手在房间对决,他们各自背靠墙壁,一左一右。假设他们之间的地面光滑随机放着一均匀木块,木块到左右两边的距离不一样。两人拿着相同的步枪和相同的子弹同时朝木块射击一发子弹,听天由命。但是子弹都没有射穿木块,两人都活了下来反而成为了好朋友。假设你是侦探,仔细观察木块发现右边的射孔(弹痕)更深。设子弹与木块的作用力大小一样,请你分析一下,哪个结论是正确的( )
2020年高考物理二轮专题复习四:力学中的动量和能量问题(解析附后)
考纲指导
能量观点是高中物理解决问题的三大方法之一,既在选择题中出现,也在综合性的计算题中应用,常将动量与能量等基础知识融入其他问题考查,也常将动能定理、机械能守恒、功能关系、动量定理和动量守恒定律作为解题工具在综合题中应用。考查的重点有以下几方面:(1)动量定理和动量守恒定律的应用;(2)“碰撞模型”问题;(3)“爆炸模型”和“反冲模型”问题;(4)“板块模型”问题。
A.小车上表面长度
B.物体A与小车B的质量之比
C.A与小车B上表面的动摩擦因数
D.小车B获得的动能
2.某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图甲所示,将一质量为m=0.5 kg的玩具小车(可以视为质点)放在P点,用弹簧装置将其从静止弹出(弹性势能完全转化为小车初始动能),使其沿着半径为r=1.0 m的光滑圆形竖直轨道OAO′运动,玩具小车受水平面PB的阻力为其自身重力的0.5倍(g取10 m/s2),PB=16.0 m,O为PB中点。B点右侧是一个高h=1.25 m,宽L=2.0 m的壕沟。求:
【答案】BC
2.【解析】(1)在最高点mg= ,得vA= m/s
O→A:-mg2r= mv - mv ,得vO=5 m/s
FNO-mg= ,得FNO=6mg=30 N。
人教版高中物理必修第1册 第四章 运动和力的关系 易错题归纳
物理 必修 第一册 配人教版
第四章 运动和力的关系
物体位移为0.4 m时,物体的速度与传送带的速度相同,0.4 s后物 体不受摩擦力,开始做匀速运动
则x2=v2t2 因为x2=x-x1=10 m-0.4 m=9.6 m v2=2 m/s 所以t2=4.8 s 则传送带将物体传送10 m所需时间为 t=0.4 s+4.8 s=5.2 s. 答案 5.2 s
第四章 运动和力的关系
本章易错题归纳
物理 必修 第一册 配人教版
第四章 运动和力的关系
对牛顿第一定律把握不准造成错误
丢分题1 火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有 一人向上跳起,发现仍落回车上原处,这是因为( )
A.人跳起后,车厢内的空气给他以向前的力,带着他随同火车一 起向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火 车一起向前运动
物理 必修 第一册 配人教版
第四章 运动和力的关系
超重与失重的思维定势导致错误
丢分题4 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如 图所示。设箱子初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平 方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中, 下列说法正确的是( )
物理 必修 第一册 配人教版
B项 用,不然物体将保持静止.实际上,人在水平方向不受力,
水平方向速度不变,故仍落回车上原处
误认为人与火车接触时(坐在座位上或站在车厢内)才与火车
C项 具有相同的速度,当人与火车不接触时,应处于静止状态. 其实,人跳起后,由于惯性,水平方向上仍保持原来的速度
第七章动量(高中物理基本概念归纳整理)完整版4
F合
p,这也是牛顿第二定律的另一种表述。
t
3.用动量定理结合微元法解决流体问题
三.动量定理 4.变力的冲量
①若力的方向不变,大小发生变化,则可用F-t图像下面的面积表示冲量 ②若力的大小不变,方向在变,或者大小方向都在变可用动量定理求变力的冲量。
5.生活中的应用
轮船边上为什么要绑旧轮胎?为什么钉木头要用铁锤敲钉子,而家里装修时工人敲地砖 用橡皮锤?为什么跳远要跳到沙坑里,跳高跳到海绵垫子上?而不是让他们直接跳到水 泥地上?鸡蛋为什么掉水泥地上易破而掉海绵垫上不易破?为什么跳伞运动员落地时要 下蹲?足球飞来时运动员会用头去顶球,如果飞过来的是铅球能顶吗?胸口碎大石为什 么人没事?高空作业的工人往往身上要绑一根弹性绳是为什么?运输物体为什么要包一 层泡沫?骑车为什么要带头盔?汽车为什么要有安全气囊……
4.解题步骤: ①确定把哪个系统作为研究对象 ②分析系统内各物体的受力情况,判断系统动量是否守恒 ③若动量守恒,确定系统初末状态的动量 ④规定正方向,列方程求解
五.碰撞
1.定义:在两个或多个物体相遇过程中,若物体之间的相互作用仅 持续极短的时间,这种现象叫碰撞。 注意:碰撞时一般内力远远大于外力,碰撞前后动量守恒。
六.反冲与火箭
4.火箭:
古代火箭:我国早在宋代就发明了火箭,在箭 支上扎个火药筒,火药筒的前端是封闭的,火 药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出, 火箭由于反冲而向前运动。 现代火箭:现代火箭是指一种靠喷射高温高压 燃气获得反作用力向前推进的飞行器,是实现 卫星上天和航天飞行的运载工具,故又称运载 火箭。
初矢量末端指向末矢量末端。
二.冲量
F合
ma m v t
mv'mv t
p' p t
高中物理压轴题04 用动量和能量的观点解题(解析版)
压轴题04用动量和能量的观点解题1.本专题是动量和能量观点的典型题型,包括应用动量定理、动量守恒定律,系统能量守恒定律解决实际问题。
高考中既可以在选择题中命题,更会在计算题中命题。
2024年高考对于动量和能量的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习,不仅利于完善学生的知识体系,也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:动量定理、动量守恒定律、系统机械能守恒定律、能量守恒定律等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在,重点考查类型为弹性碰撞,完全非弹性碰撞,爆炸问题等。
考向一:动量定理处理多过程问题1.动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值。
2.动量定理的表达式F·Δt=Δp是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F是物体或系统所受的合力。
3.应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间Δt越短,力F就越大,力的作用时间Δt越长,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。
(2)当作用力F一定时,力的作用时间Δt越长,动量变化量Δp越大,力的作用时间Δt越短,动量变化量Δp越小。
4.应用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和研究过程。
研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。
(2)进行受力分析.只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力,不必分析内力。
(3)规定正方向。
(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和),根据动量定理列方程求解.考向二:动量守恒定律弹性碰撞问题两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒。
以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例,则有m1v1=m1v′1+m2v′2①12m 1v 21=12m 1v ′21+12m 2v ′22②由①②得v ′1=m 1-m 2v 1m 1+m 2v ′2=2m 1v 1m 1+m 2结论:①当m 1=m 2时,v ′1=0,v ′2=v 1,两球碰撞后交换了速度。
高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.(16分)如图,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变。
质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑,并与放在水平木板左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动,物块A滑到木板的D点停止运动。
已知物块B与木板间的动摩擦因数=0.20,重力加速度g=10m/s2,求:(1) 物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小;(2) 滑动摩擦力对物块B做的功;(3) 物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能。
【答案】(1)v0=4.0m/s(2)W=-1.6J(3)E=0.80J【解析】试题分析:①设物块A滑到斜面底端与物块B碰撞前时的速度大小为v0,根据机械能守恒定律有m1gh=12m12v (1分)v02gh,解得:v0=4.0 m/s(1分)②设物块B受到的滑动摩擦力为f,摩擦力做功为W,则f=μm2g(1分)W=-μm2gx解得:W=-1.6 J(1分)③设物块A与物块B碰撞后的速度为v1,物块B受到碰撞后的速度为v,碰撞损失的机械能为E,根据动能定理有-μm2gx=0-12m2v2解得:v=4.0 m/s(1分)根据动量守恒定律m1v0=m1v1+m2v(1分)解得:v1=2.0 m/s(1分)能量守恒12m12v=12m121v+12m2v2+E(1分)解得:E=0.80 J(1分)考点:考查了机械能守恒,动量守恒定律2.如图所示,一小车置于光滑水平面上,轻质弹簧右端固定,左端栓连物块b,小车质量M=3kg,AO部分粗糙且长L=2m,动摩擦因数μ=0.3,OB部分光滑.另一小物块a.放在车的最左端,和车一起以v0=4m/s的速度向右匀速运动,车撞到固定挡板后瞬间速度变为零,但不与挡板粘连.已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内.a、b两物块视为质点质量均为m=1kg,碰撞时间极短且不粘连,碰后一起向右运动.(取g=10m/s2)求:(1)物块a与b碰后的速度大小;(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离;(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离.【答案】(1)1m/s (2) (3) x=0.125m【解析】试题分析:(1)对物块a,由动能定理得:代入数据解得a与b碰前速度:;a、b碰撞过程系统动量守恒,以a的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:;(2)当弹簧恢复到原长时两物块分离,a以在小车上向左滑动,当与车同速时,以向左为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:,对小车,由动能定理得:,代入数据解得,同速时车B端距挡板的距离:;(3)由能量守恒得:,解得滑块a与车相对静止时与O点距离:;考点:动量守恒定律、动能定理。
高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,质量为M=1kg 上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上,圆弧面的最底端刚好与水平面相切于水平面上的B 点,B 点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑,质量为m=0.5kg 的小物块放在水平而上的A 点,现给小物块一个向右的水平初速度v 0=4m/s ,小物块刚好能滑到圆弧面上最高点C 点,已知圆弧所对的圆心角为53°,A 、B 两点间的距离为L=1m ,小物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10m/s 2.求: (1)圆弧所对圆的半径R ;(2)若AB 间水平面光滑,将大滑块固定,小物块仍以v 0=4m/s 的初速度向右运动,则小物块从C 点抛出后,经多长时间落地?【答案】(1)1m (2)428225t s = 【解析】 【分析】根据动能定理得小物块在B 点时的速度大小;物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒和系统机械能守恒求出圆弧所对圆的半径;,根据机械能守恒求出物块冲上圆弧面的速度,物块从C 抛出后,根据运动的合成与分解求落地时间; 【详解】解:(1)设小物块在B 点时的速度大小为1v ,根据动能定理得:22011122mgL mv mv μ=- 设小物块在B 点时的速度大小为2v ,物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒则有:12()mv m M v =+ 根据系统机械能守恒有:2201211()(cos53)22mv m M v mg R R =++- 联立解得:1R m =(2)若整个水平面光滑,物块以0v 的速度冲上圆弧面,根据机械能守恒有:2200311(cos53)22mv mv mg R R =+- 解得:322/v m s =物块从C 抛出后,在竖直方向的分速度为:38sin 532/5y v v m s =︒= 这时离体面的高度为:cos530.4h R R m =-︒=212y h v t gt -=-解得:4282t s +=2.如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h="0.3" m (h 小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m 1="30" kg ,冰块的质量为m 2="10" kg ,小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小g="10" m/s 2.(i )求斜面体的质量;(ii )通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 【答案】(i )20 kg (ii )不能 【解析】试题分析:①设斜面质量为M ,冰块和斜面的系统,水平方向动量守恒:222()m v m M v =+系统机械能守恒:22222211()22m gh m M v m v ++= 解得:20kg M =②人推冰块的过程:1122m v m v =,得11/v m s =(向右)冰块与斜面的系统:22223m v m v Mv '=+ 22222223111+222m v m v Mv ='解得:21/v m s =-'(向右) 因21=v v ',且冰块处于小孩的后方,则冰块不能追上小孩. 考点:动量守恒定律、机械能守恒定律.3.如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5m ,物块A 以v 0=6m/s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞,碰后粘在一起运动,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A 、B 的质量均为m =1kg(重力加速度g 取10m/s 2;A 、B 视为质点,碰撞时间极短).(1)求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ; (2)若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值; (3)求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度v n 与n 的关系式. 【答案】(1)5m/s v =, F =22 N (2) k =45 (3)90.2m/s ()n v n n k =-<【解析】⑴物块A 从开始运动到运动至Q 点的过程中,受重力和轨道的弹力作用,但弹力始终不做功,只有重力做功,根据动能定理有:-2mgR =-解得:v ==4m/s在Q 点,不妨假设轨道对物块A 的弹力F 方向竖直向下,根据向心力公式有:mg +F =解得:F =-mg =22N ,为正值,说明方向与假设方向相同。
高中物理总复习--动量定理含解析
⾼中物理总复习--动量定理含解析⾼中物理总复习--动量定理含解析⼀、⾼考物理精讲专题动量定理1.质量为m 的⼩球,从沙坑上⽅⾃由下落,经过时间t 1到达沙坑表⾯,⼜经过时间t 2停在沙坑⾥.求:⑴沙对⼩球的平均阻⼒F ;⑵⼩球在沙坑⾥下落过程所受的总冲量I .【答案】(1)122()mg t t t (2)1mgt 【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A ,刚好接触沙的位置为B ,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对⼩球⽤动量定理:重⼒作⽤时间为t 1+t 2,⽽阻⼒作⽤时间仅为t 2,以竖直向下为正⽅向,有: mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得:⽅向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对⼩球⽤动量定理:在t 1时间内只有重⼒的冲量,在t 2时间内只有总冲量(已包括重⼒冲量在内),以竖直向下为正⽅向,有: mgt 1-I=0,∴I=mgt 1⽅向竖直向上考点:冲量定理点评:本题考查了利⽤冲量定理计算物体所受⼒的⽅法.2.如图所⽰,⾜够长的⽊板A 和物块C 置于同⼀光滑⽔平轨道上,物块B 置于A 的左端,A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 和3m ,已知A 、B ⼀起以v 0的速度向右运动,滑块C 向左运动,A 、C 碰后连成⼀体,最终A 、B 、C 都静⽌,求:(i )C 与A 碰撞前的速度⼤⼩(ii )A 、C 碰撞过程中C 对A 到冲量的⼤⼩.【答案】(1)C 与A 碰撞前的速度⼤⼩是v 0;(2)A 、C 碰撞过程中C 对A 的冲量的⼤⼩是32mv 0.【解析】【分析】【详解】试题分析:①设C 与A 碰前速度⼤⼩为1v ,以A 碰前速度⽅向为正⽅向,对A 、B 、C 从碰前⾄最终都静⽌程由动量守恒定律得:01(2)3?0m m v mv -+= 解得:10v v =.②设C 与A 碰后共同速度⼤⼩为2v ,对A 、C 在碰撞过程由动量守恒定律得:012 3(3)mv mv m m v =+-在A 、C 碰撞过程中对A 由动量定理得:20CA I mv mv =-解得:032CA I mv =-即A 、C 碰过程中C 对A 的冲量⼤⼩为032mv .⽅向为负.考点:动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求⽊板、⽊块速度问题,分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键,应⽤动量守恒定律即可正确解题;解题时要注意正⽅向的选择.3.⼀个质量为60千克的蹦床运动员从距离⽔平蹦床⽹⾯上3.2⽶的⾼处⾃由下落,触⽹后沿竖直⽅向蹦回到离⽔平⽹⾯5⽶⾼处.已知运动员与⽹接触的时候为1.2秒。
高中物理《动量》练习题(附答案解析)
高中物理《动量》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.高速运动的汽车在发生碰撞时,会弹出安全气囊来保护乘客的生命安全。
关于安全气囊的作用,下列说法正确的是( )A .安全气囊能减少乘客受到的冲击力的大小,不能减少冲击力的冲量B .安全气囊能减少乘客受到的冲击力的冲量,不能减少冲击力的大小C .安全气囊既能减少乘客受到的冲击力的大小,也能减少冲击力的冲量D .安全气囊既不能减少乘客受到的冲击力的大小,也不能减少冲击力的冲量2.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为0.2 kg 的小球以5.0 m/s 的速度向前运动,与质量为3.0 kg 的静止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是v 木=1 m/s ,则( )A .v 木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后球的速度为v 球=-10 m/sB .v 木=1 m/s 这一假设是不合理的,因而这种情况不可能发生C .v 木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后小球被弹回来D .v 木=1 m/s 这一假设是可能发生的,但由于题给条件不足,v 球的大小不能确定3.判断下列说法不正确...的是( ) A .反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果B .只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析C .反冲运动的原理既适用于宏观物体,也适用于微观粒子D .在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行4.火箭利用喷出的气体进行加速,是利用了高速气体的哪种作用( )A .产生的浮力B .向外的喷力C .反冲作用D .热作用5.如图所示,A 、B 是位于水平桌面上两个质量相等的小木块,离墙壁的距离分别为L 和L ′,与桌面之间的滑动摩擦力分别为它们重力的A μ和B μ倍。
现给A 一初速度,使之从桌面右端向左端运动。
设A 、B 之间,B 与墙之间的碰撞时间都很短,且碰撞中总动能无损失,若要使木块A 最后不从桌面上掉下来,则A 的初速度最大为( )A .B .C .D .6.如图所示,排球比赛中运动员某次将飞来的排球从a 点水平击出,球击中b 点;另一次将飞来的相同排球从a 点的正下方且与b 点等高的c 点斜向上击出,也击中b 点,排球运动的最高点d 与a 点的高度相同。
高中物理力学动量易错题集锦
(每日一练)高中物理力学动量易错题集锦单选题1、如图,篮球赛中,甲、乙运动员想组织一次快速反击,甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑,甲运动员要将球传给乙运动员,不计空气阻力,则()A.应该将球沿着1的方向抛出B.应该将球沿着2的方向抛出C.完成传球的过程,两运动员对球的冲量大小和方向都是相同的D.当乙接着球后要往身体收,延长触球时间,以免伤害手指答案:D解析:AB.甲和乙相对静止,所以甲将球沿着3方向抛出就能传球成功,故A、B均错误;C.根据动量定理知,完成传球的过程两运动员对球的冲量等大反向,故C错误;D.根据动量定理可知,相同的动量变化量下,延长作用时间,可以减小冲击力,故乙接着球后要往身体收,以免伤害手指,故D正确。
故选D。
2、如图所示,物体B被钉牢在放于光滑水平地面的平板小车上,物体A以速率v沿水平粗糙车板向着B运动并发生碰撞。
则()A.对于A与B组成的系统动量守恒B.对于A、B与小车组成的系统动量守恒C.对于A与小车组成的系统动量守恒D.对于A、B与小车组成的系统动能守恒答案:B解析:A.对于A与B组成的系统,由于受到小车给它们的摩擦力作用,因此系统合外力不为零,故系统动量不守恒,故A错误;B.对于A、B与小车组成的系统,摩擦力属于内力,系统合外力为零,因此系统动量守恒,故B正确;C.对于A与小车组成的系统,受到B施加给小车的静摩擦力作用,因此系统动量不守恒,故C错误;D.对于A、B与小车组成的系统由于克服阻力做功,动能不守恒,故D错误。
故选B。
3、2020年9月1日,俄罗斯“国际军事比赛”中,各国参赛队伍展开了激烈比拼。
比赛时,士兵从高台跳到低处地面时,士兵的速度在很短时间内减小为零,速度变化大,为了安全,士兵都是让脚尖先着地,有效地保护人体免于伤害或减轻伤害程度。
这样做是为了()A.减少动量的变化量B.减小冲量C.减小人的平均受力大小D.减小地面对人的压强答案:C解析:A.设人落地时的速度为v,动量的变化量为Δp=0−(−mv)=mv 这样做不能减少动量的变化量mv,A不符合题意;B.人受到的冲量为I=0−(−mv)这样做不能减小冲量,B不符合题意;C.根据动量定理得(F−mg)t=0−(−mv)解得F=mvt+mg这样做是为了延长人和地面的作用时间t,减小人的平均受力F大小,C符合题意;D.这样做的目的不是为了减小地面对人是压强,D不符合题意。
高中物理必修三易错题汇编
高中物理必修三易错题汇编本文档汇编了高中物理必修三中容易出错的题型,旨在帮助学生更好地理解和掌握这些知识点。
一、力学部分1. 力的平衡问题问题描述:一个物体静止或匀速运动时,总受力是否为零?一个物体静止或匀速运动时,总受力是否为零?答案:是的。
根据牛顿第一定律,当物体静止或匀速运动时,总受力为零。
这意味着物体不会加速或减速,保持原有的状态。
是的。
根据牛顿第一定律,当物体静止或匀速运动时,总受力为零。
这意味着物体不会加速或减速,保持原有的状态。
2. 加速度和速度的关系问题描述:物体的速度和加速度是否成正比?物体的速度和加速度是否成正比?答案:不是的。
速度和加速度是不同的物理量。
速度表示物体在单位时间内移动的距离,而加速度表示物体在单位时间内速度的变化量。
不是的。
速度和加速度是不同的物理量。
速度表示物体在单位时间内移动的距离,而加速度表示物体在单位时间内速度的变化量。
3. 动量守恒定律问题描述:在碰撞事件中,动量是否会守恒?在碰撞事件中,动量是否会守恒?答案:是的。
根据动量守恒定律,碰撞事件中的总动量保持不变。
这意味着碰撞前后物体的总动量相等。
是的。
根据动量守恒定律,碰撞事件中的总动量保持不变。
这意味着碰撞前后物体的总动量相等。
二、光学部分1. 光的折射问题问题描述:光线从空气进入水中时,会发生什么现象?光线从空气进入水中时,会发生什么现象?答案:光线在从空气进入水中时会发生折射。
折射是光线由一种介质进入另一种介质时发生的偏折现象。
光线在从空气进入水中时会发生折射。
折射是光线由一种介质进入另一种介质时发生的偏折现象。
2. 凸透镜成像问题问题描述:凸透镜成像时,物体距离透镜远还是近时成像更清晰?凸透镜成像时,物体距离透镜远还是近时成像更清晰?答案:物体离凸透镜越远,成像越清晰。
这是因为远离透镜的物体成像更接近于透镜的焦点,所以成像更清晰。
物体离凸透镜越远,成像越清晰。
这是因为远离透镜的物体成像更接近于透镜的焦点,所以成像更清晰。
高中物理专题复习 动量及动量守恒定律
高中物理专题复习动量及动量守恒定律一、动量守恒定律的应用1.碰撞两个物体在极短时间内发生相互作用,这种情况称为碰撞。
由于作用时间极短,一般都满足内力远大于外力,所以可以认为系统的动量守恒。
碰撞又分弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。
仔细分析一下碰撞的全过程:设光滑水平面上,质量为m 1的物体A 以速度v 1向质量为m 2的静止物体B 运动,B 的左端连有轻弹簧。
在Ⅰ位置A 、B 刚好接触,弹簧开始被压缩,A 开始减速,B 开始加速;到Ⅱ位置A 、B 速度刚好相等(设为v ),弹簧被压缩到最短;再往后A 、B 开始远离,弹簧开始恢复原长,到Ⅲ位置弹簧刚好为原长,A 、B 分开,这时A 、B 的速度分别为21v v ''和。
全过程系统动量一定是守恒的;而机械能是否守恒就要看弹簧的弹性如何了。
⑴弹簧是完全弹性的。
Ⅰ→Ⅱ系统动能减少全部转化为弹性势能,Ⅱ状态系统动能最小而弹性势能最大;Ⅱ→Ⅲ弹性势能减少全部转化为动能;因此Ⅰ、Ⅲ状态系统动能相等。
这种碰撞叫做弹性碰撞。
由动量守恒和能量守恒可以证明A 、B 的最终速度分别为:121121212112,v m m m v v m m m m v +='+-='。
⑵弹簧不是完全弹性的。
Ⅰ→Ⅱ系统动能减少,一部分转化为弹性势能,一部分转化为内能,Ⅱ状态系统动能仍和⑴相同,弹性势能仍最大,但比⑴小;Ⅱ→Ⅲ弹性势能减少,部分转化为动能,部分转化为内能;因为全过程系统动能有损失(一部分动能转化为内能)。
这种碰撞叫非弹性碰撞。
⑶弹簧完全没有弹性。
Ⅰ→Ⅱ系统动能减少全部转化为内能,Ⅱ状态系统动能仍和⑴相同,但没有弹性势能;由于没有弹性,A 、B 不再分开,而是共同运动,不再有Ⅱ→Ⅲ过程。
这种碰撞叫完全非弹性碰撞。
可以证明,A 、B 最终的共同速度为121121v m m m v v +='='。
在完全非弹性碰撞过程中,系统的动能损失最大,为:()()21212122121122121m m v m m v m m v m E k +='+-=∆。
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第四单元:动量、动量守恒定律[内容和方法]本单元内容包括动量、冲量、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。
冲量是物体间相互作用一段时间的结果,动量是描述物体做机械运动时某一时刻的状态量,物体受到冲量作用的结果,将导致物体动量的变化。
冲量和动量都是矢量,它们的加、减运算都遵守矢量的平行四边形法则。
本单元中所涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法,其中包括动量定理的应用和动量守定律的应用,由于力和动量均为矢量。
因此,在应用动理定理和动量守恒定律时要首先选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反之取负值而不能只关注力或动量数值的大小;另外,理论上讲,只有在系统所受合外力为零的情况下系统的动量才守恒,但对于某些具体的动量守恒定律应用过程中,若系统所受的外力远小于系统内部相互作用的内力,则也可视为系统的动量守恒,这是一种近似处理问题的方法。
[例题分析]在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:只注意力或动量的数值大小,而忽视力和动量的方向性,造成应用动量定理和动量守恒定律一列方程就出错;对于动量守恒定律中各速度均为相对于地面的速度认识不清。
对题目中所给出的速度值不加分析,盲目地套入公式,这也是一些学生常犯的错误。
例1 、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:[ ]C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。
【错解分析】错解:选B。
认为水泥地较草地坚硬,所以给杯子的作用力大,由动量定理I=△P,即F·t =△P,认为F大即△P,大,所以水泥地对杯子的作用力大,因此掉在水泥地上的动量改变量大,所以,容易破碎。
【正确解答】设玻璃杯下落高度为h。
它们从h高度落地瞬间的量变化快,所以掉在水泥地上杯子受到的合力大,冲力也大,所以杯子所以掉在水泥地受到的合力大,地面给予杯子的冲击力也大,所以杯子易碎。
正确答案应选C,D。
【小结】判断这一类问题,应从作用力大小判断入手,再由动量大,而不能一开始就认定水泥地作用力大,正是这一点需要自己去分析、判断。
例2 、把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上,如图5-1所示,在与水平方向成53°的N的力F作用下从静止开始运动,在2s内力F对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少?【错解分析】错解一:2s内力的冲量为设物体获得的动量为P2,由动量定理对冲量的定义理解不全面,对动量定理中的冲量理解不够。
错解一主要是对冲量的概念的理解,冲最定义应为“力与力作用时间的乘积”,只要题目中求力F的冲量,就不应再把此力分解。
这类解法把冲量定义与功的计算公式W=Fcosa·s 混淆了。
错解二主要是对动量定理中的冲量没有理解。
实际上动量定理的叙述应为“物体的动量改变与物体所受的合外力的冲量相等”而不是“与某一个力的冲量相等”,此时物体除了受外力F的冲量,还有重力及支持力的冲量。
所以解错了。
【正确解答】首先对物体进行受力分析:与水平方向成53°的拉力F,竖直向下的重力G、竖直向上的支持力N。
由冲量定义可知,力F的冲量为:I F = F·t = 10×2=10(N·s)因为在竖直方向上,力F的分量Fsin53°,重力G,支持力N的合力为零,合力的冲量也为零。
所以,物体所受的合外力的冲量就等干力F在水平方向上的分量,由动量定理得:Fcos53°·t = P2-0所以P2= Fcos53°·t =10×0.8×2(kg·m/s)P2=16kg·m/s【小结】对于物理规律、公式的记忆,要在理解的基础上记忆,要注意弄清公式中各物理量的含量及规律反映的物理本质,而不能机械地从形式上进行记忆。
另外,对于计算冲量和功的公式、动能定理和动量定理的公式,由于它们从形式上很相似,因此要特别注意弄清它们的区别。
例3、在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P,有[ ]A.平抛过程较大B.竖直上抛过程较大C.竖直下抛过程较大D.三者一样大【错解分析】错解一:根据机械能守恒定律,抛出时初速度大小相等,落地时末速度大小也相等,它们的初态动量P1= mv0。
是相等的,它们的末态动量P2= mv也是相等的,所以△P = P2-P1则一定相等。
选D。
错解二:从同一高度以相等的初速度抛出后落地,不论是平抛、竖直上抛或竖直下抛,因为动量增量相等所用时间也相同,所以冲量也相同,所以动量的改变量也相同,所以选D。
错解一主要是因为没有真正理解动量是矢量,动量的增量△P=P2=P1也是矢量的差值,矢量的加减法运算遵从矢量的平行四边形法则,而不能用求代数差代替。
平抛运动的初动量沿水平方向,末动量沿斜向下方;竖直上抛的初动量为竖直向上,末动量为竖直向下,而竖直下抛的初末动量均为竖直向下。
这样分析,动量的增量△P就不一样了。
方向,而动量是矢量,有方向。
从运动合成的角度可知,平抛运动可由一个水平匀速运动和一个竖直自由落体运动合成得来。
它下落的时间由为初速不为零,加速度为g的匀加速度直线运动。
竖直下抛落地时间t3<t1,所以第二种解法是错误的。
【正确解答】1.由动量变化图5-2中可知,△P2最大,即竖直上抛过程动量增量最大,所以应选B。
【小结】对于动量变化问题,一般要注意两点:(1)动量是矢量,用初、末状态的动量之差求动量变化,一定要注意用矢量的运算法则,即平行四边形法则。
(2)由于矢量的减法较为复杂,如本题解答中的第一种解法,因此对于初、末状态动量不在一条直线上的情况,通常采用动量定理,利用合外力的冲量计算动量变化。
如本题解答中的第二种解法,但要注意,利用动量定理求动量变化时,要求合外力一定为恒力。
例4、向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b两块.若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则[ ]A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.a,b一定同时到达地面D.炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等【错解分析】错解一:因为在炸裂中分成两块的物体一个向前,另一个必向后,所以选A。
错解二:因为不知道a与b的速度谁大,所以不能确定是否同时到达地面,也不能确定水平距离谁的大,所以不选B,C。
错解三:在炸裂过程中,因为a的质量较大,所以a受的冲量较大,所以D不对。
错解一中的认识是一种凭感觉判断,而不是建立在全面分析的基础上。
事实是由于没有讲明a的速度大小。
所以,若要满足动量守恒,(m A+m B)v=m A v A+m B v B,v B的方向也可能与v A同向。
错解二是因为没有掌握力的独立原理和运动独立性原理。
把水平方向运动的快慢与竖直方向的运动混为一谈。
错解三的主要错误在于对于冲量的概念没有很好理解。
【正确解答】物体炸裂过程发生在物体沿水平方向运动时,由于物体沿水平方向不受外力,所以沿水平方向动量守恒,根据动量守恒定律有:(m A+m B)v = m A v A+m B v B当v A与原来速度v同向时,v B可能与v A反向,也可能与v A同向,第二种情况是由于v A 的大小没有确定,题目只讲的质量较大,但若v A很小,则m A v A还可能小于原动量(m A+m B)v。
这时,v B的方向会与v A方向一致,即与原来方向相同所以A不对。
a,b两块在水平飞行的同时,竖直方向做自由落体运动即做平抛运选项C 是正确的由于水平飞行距离x = v·t,a、b两块炸裂后的速度v A、v B不一定相等,而落地时间t 又相等,所以水平飞行距离无法比较大小,所以B不对。
根据牛顿第三定律,a,b所受爆炸力F A=-F B,力的作用时间相等,所以冲量I=F·t 的大小一定相等。
所以D是正确的。
此题的正确答案是:C,D。
【小结】对于物理问题的解答,首先要搞清问题的物理情景,抓住过程的特点(物体沿水平方向飞行时炸成两块,且a仍沿原来方向运动),进而结合过程特点(沿水平方向物体不受外力),运动相应的物理规律(沿水平方向动量守恒)进行分析、判断。
解答物理问题应该有根有据,切忌“想当然”地作出判断。
例5、一炮弹在水平飞行时,其动能为=800J,某时它炸裂成质量相等的两块,其中一块的动能为=625J,求另一块的动能【错解分析】错解:设炮弹的总质量为m,爆炸前后动量守恒,由动量守恒定律:P=P1+P2代入数据得:E k=225J。
主要是只考虑到爆炸后两块的速度同向,而没有考虑到方向相反的情况,因而漏掉一解。
实际上,动能为625J的一块的速度与炸裂前炮弹运动速度也可能相反。
【正确解答】以炮弹爆炸前的方向为正方向,并考虑到动能为625J的一块的速度可能为正.可能为负,由动量守恒定律:P=P1+P2解得:=225J或4225J。
正确答案是另一块的动能为225J或4225J。
【小结】从上面答案的结果看,炮弹炸裂后的总动能为(625+225)J=850J或(625+4225)J=4850J。
比炸裂前的总动能大,这是因为在爆炸过程中,化学能转化为机械能的缘故。
例6、如图5-3所示,一个质量为M的小车置于光滑水平面。
一端用轻杆AB固定在墙上,一个质量为m的木块C置于车上时的初速度为v0。
因摩擦经t秒木块停下,(设小车足够长),求木块C和小车各自受到的冲量。
【错解分析】错解:以木块C为研究对象,水平方向受到向右的摩擦力f,以v0)。
为正方向,由动量定理有:-ft = 0 = mv0所以I木= ft = mv0所以,木块C受的冲量大小为mv0,方向水平向右。
又因为小车受到的摩擦力水平向左,大小也是f(牛顿第三定律)。
所以小车受到的冲量I 车= ft = mv0,大小与木块受到的冲量相等方向相反,即水平向左。
主要是因为对动量定理中的冲量理解不深入,动量定理的内容是:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化量。
数学表达式为I合=P2-P1,等式左侧的冲量应指合外力的冲量。
在上述解答中,求木块C受到的冲量为mv0是正确的。
因为C受到的合外力就是f (重力mg 与支持力N互相平衡),但小车的冲量就错了。
因为小车共受5个力:重力Mg,压力N=mg,支持力N′[N′=(m+M)g],摩擦力f'和AB杆对小车的拉力T,且拉力T = f',所以小车所受合力为零,合力的冲量也为零。
【正确解答】以木块C为研究对象,水平方向受到向右的摩擦力f,以V0为正方向,由动量定理有:-ft = 0-mv0∴I木= f·t = mv0所以,木块C所受冲量为mv0,方向向右。